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1、專題1傳統(tǒng)發(fā)酵技術的應用 課題1果酒和果醋的制作一、課題目標說明果酒和果醋制作的原理，設計制作果酒和果醋的裝置，完成果酒和果醋的制作。二、課題重點與難點課題重點：說明果酒和果醋的制作原理，設計制作裝置，制作出果酒和果醋。課題難點：制作過程中發(fā)酵條件的控制。三、基礎知識分析（一）果酒制作的原理 知識要點：1. 酵母菌的兼性厭氧生活方式；2.發(fā)酵需要的適宜條件；3.傳統(tǒng)發(fā)酵技術所使用的酵母菌的來源。（二）果醋制作的原理知識要點：1.酒變醋的原理；2.控制發(fā)酵條件的作用；3.制醋所利用的醋酸菌的來源。四、實驗案例 制作葡萄酒和葡萄醋建議將實驗安排在秋季的9月或10月進行。在這段時間內進行實驗，有如下

2、優(yōu)點：（1）正值收獲季節(jié)，葡萄的價格便宜，品種多樣；（2）此時葡萄上的酵母菌數量多且生活力強，發(fā)酵釀酒的效果好；（3）溫度適宜，發(fā)酵現象非常明顯。實驗的具體操作步驟如下：1.對發(fā)酵瓶、紗布、榨汁機、盛葡萄汁的器皿等實驗用具進行清洗并消毒。先用溫水反復沖洗幾次,再用體積分數為75%的酒精擦拭消毒，晾干待用。2. 取葡萄500 g，去除枝梗和腐爛的子粒。3. 用清水沖洗葡萄12遍除去污物，注意不要反復多次沖洗。4. 用榨汁機榨取葡萄汁后，將其裝入發(fā)酵瓶中（裝置參見教材圖1-4b），或將葡萄打成漿后，用潔凈的紗布過濾至發(fā)酵瓶中，蓋好瓶蓋。如果沒有合適的發(fā)酵裝置，可以用500 mL的塑料瓶替代，但注入

3、的果汁量不要超過塑料瓶總體積的2/3。5. 將發(fā)酵瓶置于適宜的溫度下發(fā)酵。6. 由于發(fā)酵旺盛期CO2的產量非常大，因此需要及時排氣，防止發(fā)酵瓶爆裂。如果使用簡易的發(fā)酵裝置，如瓶子（最好選用塑料瓶），每天要擰松瓶蓋24次，進行排氣。7. 10 d以后，可以開始進行取樣檢驗工作。例如，可以檢驗酒味、酒精的含量、進行酵母菌的鏡檢等工作。8. 當果酒制成以后，可以在發(fā)酵液中加入醋酸菌或醋曲，然后將裝置轉移至3035 的條件下發(fā)酵，適時向發(fā)酵液中充氣。如果找不到醋酸菌菌種或醋曲，可嘗試自然接種，但效果不是很好。如果沒有充氣裝置，可以將瓶蓋打開，在瓶口蓋上紗布，以減少空氣中塵土等的污染。五、課題成果評價（

4、一）果酒的制作是否成功發(fā)酵后取樣，通過嗅味和品嘗進行初步鑒定。此外，還可用顯微鏡觀察酵母菌，并用重鉻酸鉀檢驗酒精的存在。如果實驗結果不理想，請學生分析失敗原因，然后重新制作。（二）果醋的制作是否成功首先通過觀察菌膜的形成、嗅味和品嘗進行初步鑒定，再通過檢測和比較醋酸發(fā)酵前后的pH作進一步的鑒定。此外，還可以通過在顯微鏡下觀察發(fā)酵液中是否有醋酸菌，并統(tǒng)計其數量作進一步鑒定。六、答案和提示： （一）旁欄思考題1.你認為應該先沖洗葡萄還是先除去枝梗？為什么？答：應該先沖洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗時引起葡萄破損，增加被雜菌污染的機會。2.你認為應該從哪些方面防止發(fā)酵液被污染？答：需要從發(fā)酵制作

5、的過程進行全面的考慮。例如，榨汁機、發(fā)酵裝置要清洗干凈；每次排氣時只需擰松瓶蓋、不要完全揭開瓶蓋等。3.制葡萄酒時，為什么要將溫度控制在1825 ？制葡萄醋時，為什么要將溫度控制在3035 ？答：溫度是酵母菌生長和發(fā)酵的重要條件。20 左右最適合酵母菌繁殖。因此需要將溫度控制在其最適溫度范圍內。而醋酸菌是嗜溫菌，最適生長溫度為3035 ，因此要將溫度控制在3035 。4.制葡萄醋時，為什么要適時通過充氣口充氣？答：醋酸菌是好氧菌，在將酒精變?yōu)榇姿釙r需要氧的參與，因此要適時向發(fā)酵液中充氣。（二）資料發(fā)酵裝置的設計討論題： 請分析此裝置中的充氣口、排氣口和出料口分別有哪些作用。為什么排氣口要通過一

6、個長而彎曲的膠管與瓶身連接？結合果酒、果醋的制作原理，你認為應該如何使用這個發(fā)酵裝置？ 答：充氣口是在醋酸發(fā)酵時連接充氣泵進行充氣用的；排氣口是在酒精發(fā)酵時用來排出CO2的；出料口是用來取樣的。排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接，其目的是防止空氣中微生物的污染，其作用類似巴斯德的鵝頸瓶。使用該裝置制酒時，應該關閉充氣口；制醋時，應將充氣口連接氣泵，輸入氧氣。（三）練習2.提示：大規(guī)模生產時需要進行更為全面周詳的考慮，如原料的來源與選擇、菌種的培育與選擇、發(fā)酵的設備、發(fā)酵條件的自動化控制，以及如何嚴格控制雜菌污染；等等。此外，無論是葡萄酒或葡萄醋，實驗時所檢測的發(fā)酵液，并非商品意義上的產品

7、。在實際生產中還需沉淀過濾、滅菌裝瓶等獲得成品酒或醋。葡萄酒還需在一定設施和條件下（如橡木桶和地窖）進行后續(xù)發(fā)酵，以獲得特定的風味和色澤。3.提示：需考慮廠房、設備投資、原材料采購、工人人數及工資、產品種類、生產周期、銷售渠道、利潤等問題。課題2 腐乳的制作一、課題目標以制作腐乳為例了解傳統(tǒng)發(fā)酵技術的應用，說明腐乳制作過程的科學原理，設計并完成腐乳的制作，分析影響腐乳品質的條件。二、課題重點與難點課題重點：說明腐乳制作過程的科學原理，設計并完成腐乳的制作。課題難點：在實踐中摸索影響腐乳品質的條件。三、基礎知識分析知識要點：相關的微生物，如毛霉等在腐乳制作中的作用。教學建議：教師可以利用關于腐乳

8、制作方法的傳說，結合旁欄思考題，組織學生討論，認識微生物的發(fā)酵作用，總結腐乳制作的大致過程。四、實驗案例制作腐乳：實驗的具體操作步驟如下。1.將豆腐切成3cm3cm1cm的若干塊。所用豆腐的含水量為70左右，水分過多則腐乳不易成形。水分測定方法如下。精確稱取經研缽研磨成糊狀的樣品510 g (精確到0.02mg )，置于已知重量的蒸發(fā)皿中，均勻攤平后，在100105 電熱干燥箱內干燥4 h，取出后置于干燥器內冷卻至室溫后稱重，然后再烘30 min，直至所稱重量不變?yōu)橹埂悠匪趾浚?）計算公式如下：(烘干前容器和樣品質量-烘干后容器和樣品質量)/烘干前樣品質量2.將豆腐塊平放在鋪有干粽葉的盤

9、內，粽葉可以提供菌種，并能起到保溫的作用。每塊豆腐等距離排放，周圍留有一定的空隙。豆腐上面再鋪上干凈的粽葉。氣候干燥時，將平盤用保鮮膜包裹，但不要封嚴，以免濕度太高，不利于毛霉的生長。3.將平盤放入溫度保持在1518 的地方。毛霉逐漸生長，大約5 d后豆腐表面叢生著直立菌絲。4.當毛霉生長旺盛，并呈淡黃色時，去除包裹平盤的保鮮膜以及鋪在上面的粽葉，使豆腐塊的熱量和水分能夠迅速散失，同時散去霉味。這一過程一般持續(xù)36 h以上。5.當豆腐涼透后，將豆腐間連接在一起的菌絲拉斷，并整齊排列在容器內，準備腌制。6.長滿毛霉的豆腐塊（以下稱毛坯）與鹽的質量分數比為51。將培養(yǎng)毛坯時靠近平盤沒長直立菌絲的一

10、面統(tǒng)一朝向玻璃瓶邊，將毛坯分層盤立擺放在容器中。分層加鹽，并隨層加高而增加鹽量，在瓶口表面鋪鹽厚些，以防止雜菌從瓶口進入。約腌制8 d。7.將黃酒、米酒和糖，按口味不同而配以各種香辛料（如胡椒、花椒、八角茴香、桂皮、姜、辣椒等）混合制成鹵湯。鹵湯酒精含量控制在12左右為宜注。注酒精含量的高低與腐乳后期發(fā)酵時間的長短有很大關系。酒精含量越高，對蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延長；酒精含量過低，蛋白酶的活性高，加快蛋白質的水解，雜菌繁殖快，豆腐易腐敗，難以成塊。8.將廣口玻璃瓶刷干凈后，用高壓鍋在100 蒸汽滅菌30 min。將腐乳咸坯擺入瓶中，加入鹵湯和輔料后，將瓶口用酒精燈加熱滅菌，用膠

11、條密封。在常溫情況下，一般六個月可以成熟。五、課題成果評價（一）是否完成腐乳的制作：學生是否完成腐乳的制作依據是：能夠合理地選擇實驗材料與用具；前期發(fā)酵后豆腐的表面長有菌絲，后期發(fā)酵制作基本沒有雜菌的污染。（二）腐乳質量的評價：制作成功的腐乳應該具有以下特點：色澤基本一致、味道鮮美、咸淡適口、無異味、塊形整齊、厚薄均勻、質地細膩、無雜質。（三） 能否總結不同條件對腐乳風味和質量的影響：學生能從鹽、酒的用量、發(fā)酵的溫度、發(fā)酵時間的長短，以及香辛料等因素中的某一因素來說明其對腐乳風味或質量的影響。六、答案和提示 （一）旁欄思考題1.你能利用所學的生物學知識，解釋豆腐長白毛是怎么一回事？豆腐上生長的

12、白毛是毛霉的白色菌絲。嚴格地說是直立菌絲，在豆腐中還有匍匐菌絲。2.王致和為什么要撒許多鹽，將長毛的豆腐腌起來？鹽能防止雜菌污染，避免豆腐腐敗。3.我們平常吃的豆腐，哪種適合用來做腐乳？含水量為70%左右的豆腐適于作腐乳。用含水量過高的豆腐制腐乳，不易成形。4.吃腐乳時，你會發(fā)現腐乳外部有一層致密的“皮”。這層“皮”是怎樣形成的呢？它對人體有害嗎？它的作用是什么？ “皮”是前期發(fā)酵時在豆腐表面上生長的菌絲（匍匐菌絲），它能形成腐乳的“體”，使腐乳成形?！捌ぁ睂θ梭w無害。（二）練習1.越接近瓶口，雜菌污染的可能性越大，因此要隨著豆腐層的加高增加鹽的用量，在接近瓶口的表面，鹽要鋪厚一些，以有效防止

13、雜菌污染。專題3制作泡菜并檢測亞硝酸鹽含量一、課題目標：嘗試制作泡菜，并嘗試用比色法測定泡菜中亞硝酸鹽含量的變化。討論與此相關的食品安全問題。二、課題重點與難點課題重點：制作泡菜并測定泡菜中亞硝酸鹽含量;課題難點：泡菜中亞硝酸鹽含量的測定。三、基礎知識分析（一）乳酸菌發(fā)酵 知識要點：1. 乳酸菌在自然界的分布；2. 乳酸菌發(fā)酵的原理。（二）亞硝酸鹽 知識要點：1.亞硝酸鹽的有關知識；2.我國食品衛(wèi)生標準規(guī)定的亞硝酸鹽含量標準；3.亞硝酸鹽的危害。四、實驗安排及注意事項氫氧化鋁乳液的配制：將125g硫酸鋁Al2(SO4)3 18H2O溶解在1000 mL 蒸餾水中，形成氫氧化鋁膠狀物（為促進膠狀

14、物的形成，可適當加入氨水溶液，使pH為4）。利用真空抽濾瓶對膠狀物進行真空抽濾，并用蒸餾水反復洗滌沉淀，直至洗滌液分別用氯化鋇或硝酸銀溶液檢驗不發(fā)生混濁為止。取下沉淀物，加適量蒸餾水，將膠狀物沉淀調至稀漿糊狀，搗勻備用。制備的氫氧化鋁膠體能吸附泡菜汁液中的雜質，使泡菜汁透明澄清，以便進行后續(xù)的顯色反應。五、課題成果評價（一）泡菜腌制的質量如何：可以根據泡菜的色澤和風味進行初步的評定，還可以在顯微鏡下觀察乳酸菌形態(tài)，比較不同時期泡菜壇中乳酸菌的含量。（二）亞硝酸鹽含量的測定：配制的亞硝酸鹽標準使用液與樣品液顯色后，目測比色效果如何，是否與標準液的濃度相吻合。如果不吻合，還應在已知濃度范圍內，改變

15、濃度梯度，進一步配制標準使用液。（三）是否進行了及時細致的觀察與記錄：在實驗進行過程中，應及時對泡菜中亞硝酸鹽含量進行鑒定，比較不同時期亞硝酸鹽含量的變化及其對泡菜質量的影響。六、答案和提示 （一）旁欄思考題1.為什么含有抗生素的牛奶不能發(fā)酵成酸奶？答：酸奶的制作依靠的是乳酸菌的發(fā)酵作用?？股啬軌驓⑺阑蛞种迫樗峋纳L，因此含有抗生素的牛奶不能發(fā)酵成酸奶。2.為什么日常生活中要多吃新鮮蔬菜，不吃存放時間過長、變質的蔬菜？答：有些蔬菜，如小白菜和蘿卜等，含有豐富的硝酸鹽。當這些蔬菜放置過久發(fā)生變質（發(fā)黃、腐爛）或者煮熟后存放太久時，蔬菜中的硝酸鹽會被微生物還原成亞硝酸鹽，危害人體健康。3.為什

16、么泡菜壇內有時會長一層白膜？你認為這層白膜是怎么形成的？答：形成白膜是由于產膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厭氧微生物，泡菜發(fā)酵液營養(yǎng)豐富，其表面氧氣含量也很豐富，適合酵母菌繁殖。（二）練習 2.答：果酒的制作主要利用的是酵母菌的酒精發(fā)酵，果醋的制作利用的是醋酸菌將酒精轉變?yōu)榇姿岬拇x，腐乳的制作利用的主要是毛霉分泌的蛋白酶等酶類，泡菜的制作利用的是乳酸菌的乳酸發(fā)酵。傳統(tǒng)發(fā)酵技術都巧妙地利用了天然菌種，都為特定的菌種提供了良好的生存條件，最終的發(fā)酵產物不是單一的組分，而是成分復雜的混合物。專題2 微生物的培養(yǎng)與應用課題1 微生物的實驗室培養(yǎng)一、課題目標：了解有關培養(yǎng)基的基礎知識，進行無菌技術的操作，

17、進行微生物的培養(yǎng)。二、課題重點與難點：無菌技術的操作。三、基礎知識分析：（一）培養(yǎng)基 知識要點：1.培養(yǎng)基的用途和種類，指出培養(yǎng)基可分為液體和固體兩大類；2.不同的微生物往往需要采用不同的培養(yǎng)基配方；3.盡管培養(yǎng)基的配方各不相同，但是其基本成分都包括水、碳源、氮源和無機鹽。（二）無菌技術 知識要點：1.無菌技術的概念；2.消毒與滅菌的概念及兩者的區(qū)別；3.常用的消毒與滅菌的方法，接種環(huán)灼燒滅菌的方法。四、實驗安排及注意事項（一）從菌種保藏中心購買菌種后，教師首先需要用平板劃線法純化培養(yǎng)所得菌種，并根據學生小組的數目，準備好數個平板。（二）第1課時完成基礎知識的教學，學習各種操作方法，并制備培養(yǎng)

18、基。高壓蒸汽滅菌所需要的時間較長，因此需要利用課下時間完成。課下完成后，再于第2課時完成大腸桿菌的純化培養(yǎng)。此后安排學生連續(xù)觀察記錄34 d。（三）配制培養(yǎng)基時，教師需要提示學生按照每個培養(yǎng)基消耗1520 mL的量來估算總用量。全班同學的培養(yǎng)基可以集中起來，分批滅菌。（四）滅菌后，培養(yǎng)基冷卻到55 后應及時進行倒平板操作。如果不能及時操作，需要將培養(yǎng)基放到55 左右的電熱箱中保溫，以防止瓊脂凝固。（五）如果打算做本專題的第2或第3課題，建議此課題不僅要練習平板劃線操作，還要練習稀釋涂布平板法操作。為此，教師需要提前1天用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，培養(yǎng)一夜后，于第2天將培養(yǎng)液分發(fā)到各小組。（六）實

19、驗后，所有用過的培養(yǎng)基、培養(yǎng)液等都需要統(tǒng)一進行高壓蒸汽滅菌后再丟棄，否則將會造成環(huán)境污染。五、課題成果評價（一）培養(yǎng)基的制作是否合格如果未接種的培養(yǎng)基在恒溫箱中保溫12 d后無菌落生長，說明培養(yǎng)基的制備是成功的，否則需要重新制備。（二）接種操作是否符合無菌要求如果培養(yǎng)基上生長的菌落的顏色、形狀、大小基本一致，并符合大腸桿菌菌落的特點，則說明接種操作是符合要求的；如果培養(yǎng)基上出現了其他菌落，則說明接種過程中，無菌操作還未達到要求，需要分析原因，再次練習。（三）是否進行了及時細致的觀察與記錄培養(yǎng)12 h與24 h后的大腸桿菌菌落的大小會有明顯不同，及時觀察記錄的同學會發(fā)現這一點，并能觀察到其他一些

20、細微的變化。這一步的要求主要是培養(yǎng)學生良好的科學態(tài)度與習慣。六、答案和提示（一）旁欄思考題1.無菌技術除了用來防止實驗室的培養(yǎng)物被其他外來微生物污染外，還有什么目的？答：無菌技術還能有效避免操作者自身被微生物感染。2.請你判斷以下材料或用具是否需要消毒或滅菌。如果需要，請選擇合適的方法。（1） 培養(yǎng)細菌用的培養(yǎng)基與培養(yǎng)皿 （2） 玻棒、試管、燒瓶和吸管（3） 實驗操作者的雙手 答：（1）、（2）需要滅菌；（3）需要消毒。（二）倒平板操作的討論1.培養(yǎng)基滅菌后，需要冷卻到50 左右時，才能用來倒平板。你用什么辦法來估計培養(yǎng)基的溫度？提示：可以用手觸摸盛有培養(yǎng)基的錐形瓶，感覺錐形瓶的溫度下降到剛剛

21、不燙手時，就可以進行倒平板了。2.為什么需要使錐形瓶的瓶口通過火焰？答：通過灼燒滅菌，防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基。3.平板冷凝后，為什么要將平板倒置？答：平板冷凝后，皿蓋上會凝結水珠，凝固后的培養(yǎng)基表面的濕度也比較高，將平板倒置，既可以使培養(yǎng)基表面的水分更好地揮發(fā)，又可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染。4.在倒平板的過程中，如果不小心將培養(yǎng)基濺在皿蓋與皿底之間的部位，這個平板還能用來培養(yǎng)微生物嗎？為什么？答：空氣中的微生物可能在皿蓋與皿底之間的培養(yǎng)基上滋生，因此最好不要用這個平板培養(yǎng)微生物。（三）平板劃線操作的討論1.為什么在操作的第一步以及每次劃線之前都要灼燒接種環(huán)？在劃線操作結束時，

22、仍然需要灼燒接種環(huán)嗎？為什么？答：操作的第一步灼燒接種環(huán)是為了避免接種環(huán)上可能存在的微生物污染培養(yǎng)物；每次劃線前灼燒接種環(huán)是為了殺死上次劃線結束后，接種環(huán)上殘留的菌種，使下一次劃線時，接種環(huán)上的菌種直接來源于上次劃線的末端，從而通過劃線次數的增加，使每次劃線時菌種的數目逐漸減少，以便得到菌落。劃線結束后灼燒接種環(huán)，能及時殺死接種環(huán)上殘留的菌種，避免細菌污染環(huán)境和感染操作者。2.在灼燒接種環(huán)之后，為什么要等其冷卻后再進行劃線？答：以免接種環(huán)溫度太高，殺死菌種。3.在作第二次以及其后的劃線操作時，為什么總是從上一次劃線的末端開始劃線？答：劃線后，線條末端細菌的數目比線條起始處要少，每次從上一次劃線

23、的末端開始，能使細菌的數目隨著劃線次數的增加而逐步減少，最終能得到由單個細菌繁殖而來的菌落。（四）涂布平板操作的討論涂布平板的所有操作都應在火焰附近進行。結合平板劃線與系列稀釋的無菌操作要求，想一想，第2步應如何進行無菌操作？提示：應從操作的各個細節(jié)保證“無菌”。例如，酒精燈與培養(yǎng)皿的距離要合適、吸管頭不要接觸任何其他物體、吸管要在酒精燈火焰周圍；等等。（五）練習1.提示：可以從微生物生長需要哪些條件的角度來思考。例如，微生物的生長需要水、空氣、適宜的溫度，食品保存可以通過保持干燥、真空的條件，以及冷藏等方法來阻止微生物的生長。2.提示：可以從這三種培養(yǎng)技術的原理、操作步驟等方面分別進行總結歸

24、納。例如，這三種培養(yǎng)技術都需要為培養(yǎng)物提供充足的營養(yǎng)，但無土栽培技術的操作并不需要保證無菌的條件，而其他兩種技術都要求嚴格的無菌條件。3.提示：這是一道開放性的問題，答案并不惟一，重點在于鼓勵學生積極參與，從不同的角度思考問題。例如，正是由于證明了微生物不是自發(fā)產生的，微生物學才可能發(fā)展成為一門獨立的學科；巴斯德實驗中用到的加熱滅菌的方法導致了有效的滅菌方法的出現，而這一滅菌原理也適用于食品的保存等。課題2 土壤中分解尿素的細菌的分離與計數一、課題目標研究培養(yǎng)基對微生物的選擇作用，進行微生物數量的測定。二、課題重點與難點課題重點：對土樣的選取和選擇培養(yǎng)基的配制。課題難點：對分解尿素的細菌的計數

25、。三、研究思路（一）篩選菌株微生物的選擇培養(yǎng)，是指利用培養(yǎng)基的組成使適宜生長的特定微生物得到較快繁殖的技術，也稱為微生物的“選擇培養(yǎng)”。在本課題提供的選擇培養(yǎng)基的配方中，尿素是培養(yǎng)基中的惟一氮源，因此，原則上只有能夠利用尿素的微生物才能夠生長。但實際上，微生物的培養(yǎng)是一個非常復雜的問題，有些微生物可以利用其他微生物的代謝產物生長繁殖，因此能夠在選擇培養(yǎng)基上生長的微生物不一定是所需要的微生物，還需要進一步的驗證。（二）統(tǒng)計菌落數目統(tǒng)計菌落數目的理論依據是：當樣品的稀釋度足夠高時，培養(yǎng)基表面生長的一個菌落，來源于樣品稀釋液中的一個活菌。因此，恰當的稀釋度是成功地統(tǒng)計菌落數目的關鍵。為了保證結果準確

26、，通常將幾個稀釋度下的菌液都涂布在平板上，培養(yǎng)后再選擇菌落數在30300的平板進行計數。教材中用楷體字編排的實例是為了說明設置重復組的重要性。第一位同學只涂布了一個平板，沒有設置重復組，因此結果不具有說服力。第二位同學考慮到設置重復組的問題，涂布了3個平板，但是，其中1個平板的計數結果與另2個相差太遠，說明在操作過程中可能出現了錯誤，因此，不能簡單地將3個平板的計數值用來求平均值。這個實例啟示學生，在設計實驗時，一定要涂布至少3個平板，作為重復組，才能增強實驗的說服力與準確性。在分析實驗結果時，一定要考慮所設置的重復組的結果是否一致，結果不一致，意味著操作有誤，需要重新實驗。（三）設置對照A同

27、學的結果與其他同學不同，可能的解釋有兩種。一是由于土樣不同，二是由于培養(yǎng)基污染或操作失誤。究竟是哪個原因，可以通過實驗來證明。實驗方案有兩種。一種方案是可以由其他同學用與A同學一樣的土樣進行實驗，如果結果與A同學一致，則證明A無誤；如果結果不同，則證明A同學存在操作失誤或培養(yǎng)基的配制有問題。另一種方案是將A同學配制的培養(yǎng)基在不加土樣的情況下進行培養(yǎng)，作為空白對照，以證明培養(yǎng)基是否受到污染。通過這個事例可以看出，實驗結果要有說服力，對照的設置是必不可少的。四、實驗案例土壤中某樣品細菌的分離與計數實驗的具體操作步驟如下：1.土壤取樣：從肥沃、濕潤的土壤中取樣。先鏟去表層土3 cm左右，再取樣，將樣

28、品裝入事先準備好的信封中。2.制備培養(yǎng)基：準備牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基和選擇培養(yǎng)基將菌液稀釋相同的倍數，在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上生長的菌落數目應明顯多于選擇培養(yǎng)基上的數目，因此，牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基可以作為對照，用來判斷選擇培養(yǎng)基是否起到了選擇作用。由于初次實驗，對于稀釋的范圍沒有把握，因此選擇了一個較為寬泛的范圍：稀釋倍數為103107。每個稀釋度下需要3個選擇培養(yǎng)基，1個牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，因此共需要15個選擇培養(yǎng)基，5個牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基。此外，還需要準備8個滅菌的試管和1個滅菌的移液管。3.微生物的培養(yǎng)與觀察：參考課本中圖2-7的實驗流程示意圖，將10 g土樣加入盛有90 mL無菌生理鹽水的錐形

29、瓶中（錐形瓶體積為250 mL），充分搖勻，吸取上清液1 mL，轉移至盛有9 mL的生理鹽水的無菌大試管中，依次等比稀釋至107稀釋度，并按照由107103稀釋度的順序分別吸取0.1 mL進行平板涂布操作。按照濃度從低到高的順序涂布平板，不必更換移液管。將涂布好的培養(yǎng)皿放在30 溫度下培養(yǎng)。隨著培養(yǎng)時間的延長，會有不同的菌落產生。比較牛肉膏培養(yǎng)基和選擇培養(yǎng)基中菌落的數量、形態(tài)等，并做好記錄。挑選選擇培養(yǎng)基中不同形態(tài)的菌落接入含酚紅培養(yǎng)基的斜面中，觀察能否產生如課本中圖2-10的顏色反應。4.細菌的計數 當菌落數目穩(wěn)定時，選取菌落數在30300的平板進行計數。在同一稀釋度下，至少對3個平板進行重

30、復計數，然后求出平均值，并根據平板所對應的稀釋度計算出樣品中細菌的數目。五、課題成果評價（一）培養(yǎng)物中是否有雜菌污染以及選擇培養(yǎng)基是否篩選出菌落對照的培養(yǎng)皿在培養(yǎng)過程中沒有菌落生長，說明培養(yǎng)基沒有被雜菌污染。牛肉膏培養(yǎng)基的菌落數目明顯大于選擇培養(yǎng)基的數目，說明選擇培養(yǎng)基已篩選出一些菌落。（二）樣品的稀釋操作是否成功如果得到了2個或2個以上菌落數目在30300的平板，則說明稀釋操作比較成功，并能夠進行菌落的計數。（三）重復組的結果是否一致如果學生選取的是同一種土樣，統(tǒng)計的結果應該接近。如果結果相差太遠，教師需要引導學生一起分析產生差異的原因。六、答案和提示（一）旁欄思考題1.想一想，如何從平板上

31、的菌落數推測出每克樣品中的菌落數？答：統(tǒng)計某一稀釋度下平板上的菌落數，最好能統(tǒng)計3個平板，計算出平板菌落數的平均值，然后按課本旁欄的公式進行計算。2.為什么分離不同的微生物要采用不同的稀釋度？測定土壤中細菌的總量和測定土壤中能分解尿素的細菌的數量，選用的稀釋范圍相同嗎？答：這是因為土壤中各類微生物的數量（單位：株/kg）是不同的，例如在干旱土壤中的上層樣本中：好氧及兼性厭氧細菌數約為2 185萬，放線菌數約為477萬，霉菌數約為23.1萬。因此，為獲得不同類型的微生物，就需要按不同的稀釋度進行分離，同時還應當有針對性地提供選擇培養(yǎng)的條件。（二）練習2.提示：反芻動物的瘤胃中含有大量的微生物，其

32、中也包括分解尿素的微生物。由于瘤胃中的微生物多為厭氧菌，接觸空氣后會死亡，因此分離其中能分解尿素的微生物除了需要準備選擇培養(yǎng)基外，還應參照厭氧菌的培養(yǎng)方法進行實驗設計。課題3 分解纖維素的微生物的分離一、課題目標簡述纖維素酶的種類及作用，從土壤中分離出分解纖維素的微生物，討論這類微生物的應用價值。二、課題重點與難點課題重點：從土壤中分離分解纖維素的微生物。課題難點：從土壤中分離分解纖維素的微生物。三、基礎知識分析（一） 纖維素與纖維素酶知識要點： 1.纖維素在生物圈的分布；2.纖維素酶的作用。（二）纖維素分解菌的篩選知識要點： 1.剛果紅染色法；2.剛果紅染色法的原理。四、實驗案例 土壤中纖維

33、素分解菌的分離實驗的具體操作步驟如下。1.土樣采集 土樣采集的方法與本專題課題2類似。土樣的采集要選擇富含纖維素的環(huán)境，這是因為在纖維素含量豐富的環(huán)境，通常會聚集較多的分解纖維素的微生物。如果找不到合適的環(huán)境，可以將濾紙埋在土壤中，過一個月左右也會有能分解纖維素的微生物生長。2.選擇培養(yǎng) 選擇培養(yǎng)需要的儀器有：250 mL錐形瓶、無菌稱量瓶、藥匙、1 mL和10 mL的移液管、天平、搖床、溫度計等。培養(yǎng)基的制備參照課本旁欄中的比例配制。在250 mL錐形瓶中裝入30 mL培養(yǎng)基，用8層紗布做成瓶塞，將瓶口塞緊，再在瓶塞外包裹兩層包裝紙（或報紙），用線繩扎緊，在121 下高壓蒸汽滅菌20 min

34、。選擇培養(yǎng)的操作：稱取土樣20 g，在無菌條件下加入裝有30 mL培養(yǎng)基的搖瓶中。將搖瓶置于搖床上，在30 下振蕩培養(yǎng)12 d，至培養(yǎng)基變混濁。此時可以吸取0.1 mL培養(yǎng)液進行梯度稀釋和涂布平板，也可以按課本中所述，重復選擇培養(yǎng)的步驟一次，然后再進行梯度稀釋和涂布平板。3.剛果紅染色法分離 纖維素分解菌這一步所需要的儀器有：無菌培養(yǎng)皿、涂布器、1 mL移液管，裝有9mL無菌水的20 mL大試管，溫箱等。培養(yǎng)基的制備參照課本旁欄中的比例配制。在500 mL三角瓶中裝入200 mL培養(yǎng)基，在121 下高壓蒸汽滅菌20 min。倒平板操作：將滅菌后的固體培養(yǎng)基熔化，按無菌操作的要求，在無菌的培養(yǎng)皿

35、中倒入1520 mL培養(yǎng)基，凝固后待用。制備菌懸液：按照本專題課題1的稀釋操作方法，將選擇培養(yǎng)后的培養(yǎng)基進行等比稀釋，稀釋最大倍數至106。涂布平板：將稀釋度為104106的菌懸液各取0.1 mL，滴加在平板培養(yǎng)基上，用涂布器將菌液涂布均勻，在30 倒置培養(yǎng)，至菌落長出。每個稀釋度下需涂布3個平板，并注意設置對照。剛果紅染色的具體操作步驟參照課本資料三。五、課題成果評價（一）培養(yǎng)基的制作是否合格以及選擇培養(yǎng)基是否篩選出菌落：對照的培養(yǎng)基在培養(yǎng)過程中沒有菌落生長則說明培養(yǎng)基制作合格。如果觀察到產生透明圈的菌落，則說明可能獲得了分解纖維素的微生物。（二）分離的結果是否一致：由于在土壤中細菌的數量遠

36、遠高于真菌和放線菌的數量，因此最容易分離得到的是細菌。但由于所取土樣的環(huán)境不同，學生也可能得到真菌和放線菌等不同的分離結果。六、答案和提示（一）旁欄思考題1.本實驗的流程與課題2中的實驗流程有哪些異同？答：本實驗流程與課題2的流程的區(qū)別如下。課題2是將土樣制成的菌懸液直接涂布在以尿素為惟一氮源的選擇性培養(yǎng)基上，直接分離得到菌落。本課題通過選擇培養(yǎng)，使纖維素分解菌得到增殖后，再將菌液涂布在選擇培養(yǎng)基上。其他步驟基本一致。2.為什么要在富含纖維素的環(huán)境中尋找纖維素分解菌？答：由于生物與環(huán)境的相互依存關系，在富含纖維素的環(huán)境中，纖維素分解菌的含量相對提高，因此從這種土樣中獲得目的微生物的幾率要高于普

37、通環(huán)境。3.將濾紙埋在土壤中有什么作用？你認為濾紙應該埋進土壤多深？答：將濾紙埋在土壤中能使纖維素分解菌相對聚集，實際上是人工設置纖維素分解菌生存的適宜環(huán)境。一般應將紙埋于深約10 cm左右腐殖土壤中。4.想一想，這兩種方法各有哪些優(yōu)點與不足？你打算選用哪一種方法？提示：參看本課題參考資料的內容。5.為什么選擇培養(yǎng)能夠“濃縮”所需的微生物？答：在選擇培養(yǎng)的條件下，可以使那些能夠適應這種營養(yǎng)條件的微生物得到迅速繁殖，而那些不適應這種營養(yǎng)條件的微生物的繁殖被抑制，因此可以起到“濃縮”的作用。（二）練習2.答：流程圖表示如下。土壤取樣選擇培養(yǎng)（此步是否需要，應根據樣品中目的菌株數量的多少來確定）梯度

38、稀釋將菌懸液涂布到有特定選擇作用的培養(yǎng)基上挑選單菌落發(fā)酵培養(yǎng)專題3 植物的組織培養(yǎng)技術課題1 菊花的組織培養(yǎng)一、課題目標說明植物組織培養(yǎng)的基本原理，學習植物組織培養(yǎng)的基本技術，進行菊花或其他植物的組織培養(yǎng)。二、課題重點與難點課題重點：植物組織培養(yǎng)過程中使用的無菌技術。課題難點：植物組織培養(yǎng)過程中使用的無菌技術。三、基礎知識分析與教學建議（一）植物組織培養(yǎng)的基本過程知識要點：1.細胞分化的概念；2.離體植物細胞的脫分化和再分化。（二）影響植物組織培養(yǎng)的因素知識要點：影響植物組織培養(yǎng)的因素有培養(yǎng)基配制、外植體的選取、消毒、接種、培養(yǎng)、移栽和栽培等。四、實驗安排及注意事項（一）無菌技術是植物組織培養(yǎng)

39、能否獲得成功的關鍵植物組織培養(yǎng)不同于扦插、分根、葉插等常規(guī)無性繁殖。由于植物組織培養(yǎng)所利用的植物材料體積小、抗性差，所以對培養(yǎng)條件的要求較高，對無菌操作的要求非常嚴格。如果不小心引起污染，將可能造成培養(yǎng)工作的前功盡棄。無菌技術包括培養(yǎng)基消毒滅菌和植物材料（外植體）的消毒滅菌。對培養(yǎng)材料進行表面滅菌時，一方面要考慮藥劑的消毒效果；另一方面還要考慮植物材料的耐受能力。不同藥劑、不同植物材料，甚至不同器官要區(qū)別對待。（二）妥善處理被污染的培養(yǎng)物即使對于有經驗的操作人員，操作后出現培養(yǎng)物被污染的情況也常有。一般情況下，細菌污染可能是由接種人員造成的，如未戴口罩，接種時說話，或手及器械消毒不嚴等。真菌污

40、染可能是植物材料滅菌不當。需要特別注意的是，一旦發(fā)現培養(yǎng)材料被污染，特別是真菌性污染，一定不要打開培養(yǎng)瓶。應先將所有被污染的培養(yǎng)瓶統(tǒng)一放在高壓蒸汽鍋內進行高壓蒸汽滅菌，然后再打開培養(yǎng)瓶，進行清洗。（三）有毒藥品的用后處理外植體滅菌用過的有毒藥品要妥善處理（如氯化汞等），以免引起環(huán)境污染。一般應收集后統(tǒng)一交給有關專業(yè)部門處理。五、課題成果評價（一）對接種操作中污染情況的分析接種34 d后，在接種操作中被雜菌污染的培養(yǎng)物會表現出被污染的現象。請學生適時統(tǒng)計污染率，分析接種操作是否符合無菌要求。（二）是否完成了對植物組織的脫分化和再分化觀察實驗結果，看看是否培養(yǎng)出了愈傷組織，記錄多長時間長出愈傷組織

41、。統(tǒng)計更換培養(yǎng)基后愈傷組織進一步分化成根和芽的比例和時間。（三）是否進行了統(tǒng)計、對照與記錄做好統(tǒng)計和對照，填好結果記錄表，培養(yǎng)嚴謹的科學態(tài)度。從實驗的第一步開始就要求學生做好實驗記錄，可以讓學生分組配制不同培養(yǎng)基，如誘導愈傷或直接分化叢芽的培養(yǎng)基，然后做不同配方的比較。（四）生根苗的移栽是否合格生根苗移栽技術的關鍵是既要充分清洗根系表面的培養(yǎng)基，又不能傷及根系。一般使用無土栽培的辦法。培養(yǎng)基質要提前消毒，可以向培養(yǎng)基質噴灑質量分數為5%的高錳酸鉀，并用塑料薄膜覆蓋12 h。掀開塑料薄膜后24 h才能移栽。新移栽的組培苗要在溫室過渡幾天，等壯苗后再定植大田或進行盆栽。學生可以在課后統(tǒng)計自己移栽的

42、成活率，看看移栽是否合格。六、答案和提示（一）旁欄思考題1.你能說出各種營養(yǎng)物質的作用嗎？同專題2中微生物培養(yǎng)基的配方相比，MS培養(yǎng)基的配方有哪些明顯的不同？答：微量元素和大量元素提供植物細胞生活所必需的無機鹽；蔗糖提供碳源，同時能夠維持細胞的滲透壓；甘氨酸、維生素等物質主要是為了滿足離體植物細胞在正常代謝途徑受到一定影響后所產生的特殊營養(yǎng)需求。微生物培養(yǎng)基以有機營養(yǎng)為主。與微生物的培養(yǎng)不同，MS培養(yǎng)基則需提供大量無機營養(yǎng)，無機鹽混合物包括植物生長必須的大量元素和微量元素兩大類。2.你打算做幾組重復？你打算設置對照實驗嗎？答：教師可以安排學生分組，做不同的材料或配方，最后分別匯報成果。但每種材

43、料或配方至少要做一組以上的重復。設置對照實驗可以取用一個經過滅菌的裝有培養(yǎng)基的錐形瓶，與接種操作后的錐形瓶一同培養(yǎng)，用以說明培養(yǎng)基制作合格，沒有被雜菌污染。（二）練習1.答：植物組織培養(yǎng)所利用的植物材料體積小、抗性差，對培養(yǎng)條件的要求較高。用于植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基同樣適合于某些微生物的生長，如一些細菌、真菌等的生長。而培養(yǎng)物一旦受到微生物的污染，就會導致實驗前功盡棄，因此要進行嚴格的無菌操作。2.答：外植體的生理狀態(tài)是成功進行組織培養(yǎng)的重要條件之一。生長旺盛的嫩枝生理狀況好，容易誘導脫分化和再分化。課題2 月季的花藥培養(yǎng)一、課題目標說出被子植物花粉發(fā)育的過程及花藥培養(yǎng)產生花粉植株的兩種途徑，說

44、出影響花藥培養(yǎng)的因素，學習花藥培養(yǎng)的基本技術，嘗試用月季或其他植物的花藥進行培養(yǎng)。二、課題重點與難點課題重點：選取適宜的培養(yǎng)材料和培養(yǎng)基。課題難點：選取適宜的培養(yǎng)材料和培養(yǎng)基。三、課題背景分析課題背景介紹了花藥培養(yǎng)的歷史以及花藥培養(yǎng)在育種工作上的意義。四、基礎知識分析（一）被子植物的花粉發(fā)育知識要點：1.花粉是單倍體生殖細胞；2.花粉的發(fā)育要經歷不同的時期。（二）產生花粉植株的兩種途徑知識要點：花藥培養(yǎng)產生花粉植株的兩種途徑。（三）影響花藥培養(yǎng)的因素知識要點：選取適宜的材料和培養(yǎng)基組成是花粉植株誘導成功的關鍵。五、實驗安排及注意事項（一）本課題有一定難度，成功率較低。全部完成課題不僅耗時較長，

45、又有季節(jié)限制。最好提前做好時間規(guī)劃，以提高工作效率?；ㄋ幣囵B(yǎng)的周期較長，成功的接種也要在培養(yǎng)2030 d后才能見到愈傷組織或胚狀體。（二）最適宜的花藥發(fā)育時期會因植物種類和品種的不同而不同，但對大多數植物而言，適宜進行花藥培養(yǎng)的時期是單核居中期或單核靠邊期。在花藥培養(yǎng)中，要使所選材料的發(fā)育時期完全一致是很困難的。不僅不同花序在培養(yǎng)時期的進程并不完全同步，即使在同一花序上，不同花朵也有很大差異。這些需要靠不斷實踐，以積累經驗。（三）一定將事前設計好的培養(yǎng)基做好標號和記錄。實驗時不僅要有書面記錄，還要用記號筆在三角瓶上標明標號。接種后要及時標明月季品種代號、操作者代號及接種日期等。六、六、課題成果

46、評價（一）選材是否恰當：選材是否成功是花藥培養(yǎng)成功的關鍵。學生應學會通過顯微鏡觀察處于適宜發(fā)育期的花粉。（二）無菌技術是否過關：如果出現了污染現象，說明某些操作步驟，如培養(yǎng)基滅菌、花蕾消毒或接種等有問題。（三）接種是否成功：如果接種的花藥長出愈傷組織或釋放出胚狀體，花藥培養(yǎng)的第一步就成功了。要適時轉換培養(yǎng)基，以便愈傷組織或胚狀體進一步分化成再生植株。七、答案和提示（一）旁欄思考題為什么花瓣松動會給材料的消毒帶來困難？答：花瓣松動后，微生物就可能侵入到花藥，給材料的消毒帶來困難。（二）練習1.答：F2代紫色甜玉米的基因型組成可能為Aasusu或AAsusu。如果運用常規(guī)育種方法，將F2代中的紫色

47、甜玉米與白色甜玉米（aasusu）進行測交，可以選擇出基因型為AAsusu純種紫色甜玉米。但這種方法比較繁瑣，耗時也較長，需要至少三年的選種和育種時間。如果利用花藥培養(yǎng)的技術，在F1代產生的花粉中就可能有Asu的組合，再將花粉植株進行染色體加倍，就可以直接得到紫色甜玉米的純合體（AAsusu）。這種方法可以大大縮短育種周期。2.答：植物組織培養(yǎng)技術與花藥培養(yǎng)技術的相同之處是：培養(yǎng)基配制方法、無菌技術及接種操作等基本相同。兩者的不同之處在于：花藥培養(yǎng)的選材非常重要，需事先摸索時期適宜的花蕾；花藥裂開后釋放出的愈傷組織或胚狀體也要及時更換培養(yǎng)基；花藥培養(yǎng)對培養(yǎng)基配方的要求更為嚴格。這些都使花藥培養(yǎng)

48、的難度大為增加。專題4 酶的研究與應用酶是生物催化劑，具有高效、專一和所需反應條件溫和的優(yōu)點。目前，酶已廣泛應用于食品、醫(yī)療、環(huán)保和化工等各個行業(yè)，取得了良好的經濟效益。本專題是在必修課的基礎上，通過實驗研究影響酶活性的因素以及酶在日常生活和工業(yè)生產上的應用。課題1 果膠酶在果汁生產中的作用一、課題目標簡述果膠酶的作用；檢測果膠酶的活性；探究溫度和pH對果膠酶活性的影響以及果膠酶的最適用量；搜集有關果膠酶應用的資料。二、課題重點與難點課題重點：溫度和pH對果膠酶活性的影響。課題難點：果膠酶的最適用量。三、課題背景分析隨著生活水平的提高，水果幾乎成為人們生活中的必需品，果汁飲料也深受人們的喜愛。

49、將水果制成果汁，不僅有利于解決水果豐收季節(jié)的產、銷、運輸和保存等多方面的問題，而且提高了水果的附加值，滿足了人們不同層次的需要。課題背景從與社會的聯(lián)系、與學生生活的聯(lián)系入手，引入課題研究。四、基礎知識分析知識要點：1.果膠酶的作用；2. 酶的活性的定義；3.影響酶活性的因素；4.果膠酶的用量。五、實驗安排及注意事項本課題的研究建立在必修模塊“探究影響酶活性的條件”的基礎之上，與必修模塊的探究的不同之處主要體現在兩個方面：一是酶的活性不是通過定性分析而是通過定量分析來進行探究的；二是本課題并不僅僅滿足于探究溫度和pH對酶活性的影響，還探究了果膠酶的最適用量，對生產實踐具有指導意義。其中，探究溫度

50、對果膠酶活性的影響的實驗可以參考下面的教學思路進行。在實際的操作過程中，還需要注意下列事項。1與其他工業(yè)用酶基本相同，果膠酶的適宜溫度范圍也比較寬泛，因此，可以選用10 作為溫度梯度，設置的具體溫度為10 、20 、30 、40 、50 和60 等，也可以嘗試以5 作為溫度梯度。2蘋果、橙子和葡萄等水果都可以作為反應物，水果不用去皮。如用蘋果為原材料，一般可按每個中等大小的蘋果加水100200 mL的比例進行攪拌，獲得稀的蘋果泥。3果泥的用量可以采用5 mL左右，果膠酶的用量可采用質量濃度為2%的果膠酶溶液2 mL。4水浴時間可以為2030 min。5過濾果汁時，漏斗中應放置濾紙。6探究pH對

51、果膠酶活性的影響，只須將溫度梯度改成pH梯度，并選定一個適宜的溫度進行水浴加熱。反應液中的pH可以通過體積分數為0.1%的氫氧化鈉或鹽酸溶液進行調節(jié)。探究果膠酶的用量是建立在探究最適溫度和pH對果膠酶活性影響的基礎之上的。此時，研究的變量是果膠酶的用量，其他因素都應保持不變。實驗時可以配制不同濃度的果膠酶溶液，也可以只配制一種濃度的果膠酶溶液，然后使用不同的體積即可。需要注意的是，反應液的pH必須相同，否則將影響實驗結果的準確性。六、課題成果評價本課題評價的重點應放在對學生探究報告的評價上。報告的主要內容應該包括：根據實驗數據繪制出的溫度和pH對果膠酶活性影響的曲線圖；不同果膠酶用量對出汁量影

52、響的曲線圖（在濃度和體積相同的條件下）；并最終得到果膠酶最適溫度、pH以及果膠酶的最適用量。七、答案和提示（一）旁欄思考題1為什么在混合蘋果泥和果膠酶之前，要將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理？提示：將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理，可以保證底物和酶在混合時的溫度是相同的，避免了果泥和果膠酶混合時影響混合物的溫度，從而影響果膠酶活性的問題。2在探究溫度或pH的影響時，是否需要設置對照？如果需要，又應該如何設置？為什么？提示：需要設置對照實驗，不同的溫度梯度之間或不同的pH梯度之間就可以作為對照，這種對照稱為相互對照。3A同學將哪個因素作為變量，控制哪些因素不變？為什么要作這樣的處

53、理？B同學呢？ 提示：A同學將溫度或pH作為變量，控制不變的量有蘋果泥的用量、果膠酶的用量、反應的時間和過濾的時間等。只有在實驗中保證一個自變量，實驗結果才能說明問題。B同學對于變量的處理應該與A同學相同，只是觀察因變量的角度不同。4想一想，為什么能夠通過測定濾出的蘋果汁的體積大小來判斷果膠酶活性的高低？提示：果膠酶將果膠分解為小分子物質，小分子物質可以通過濾紙，因此蘋果汁的體積大小反應了果膠酶的催化分解果膠的能力。在不同的溫度和pH下，果膠酶的活性越大，蘋果汁的體積就越大。5當探究溫度對果膠酶活性的影響時，哪個因素是變量，哪些因素應該保持不變？提示：溫度是變量，應控制果泥量、果膠酶的濃度和用

54、量、水浴時間和混合物的pH等所有其他條件不變。只有這樣才能保證只有溫度一個變量對果膠酶的活性產生影響。（二）練習答：大規(guī)模生產與實驗室制備的主要不同點是：1.有兩次瞬間高溫滅菌；2.酶處理的時間相對較長；3.有離心分離步驟和濃縮步驟。課題2 探討加酶洗衣粉的洗滌效果一、課題目標說出加酶洗衣粉的洗滌原理；探討溫度對加酶洗衣粉洗滌的影響；探討不同種類的加酶洗衣粉對同一污物和不同污物洗滌效果的區(qū)別。二、課題重點與難點課題重點：區(qū)別不同種類的加酶洗衣粉對同一污物和不同污物的洗滌效果。課題難點：實驗過程中各種變量的控制。三、課題背景分析本課題探究的是加酶洗衣粉與普通洗衣粉洗滌效果的區(qū)別，以及不同的加酶洗

55、衣粉對不同污漬洗滌效果的區(qū)別。本課題與學生的生活比較接近，因此，具有較強的現實意義， 四、基礎知識分析知識要點：1.蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶的作用；2.影響酶活性的因素。五、實驗安排及注意事項本課題有兩個子課題。第1個子課題是探究“不同溫度對加酶洗衣粉的洗滌效果的影響”；第2個子課題是探討“不同種類的加酶洗衣粉對同一污漬或不同污漬的洗滌效果的比較”。這兩個子課題并非相互并列，而具有遞進關系。其中，第1個子課題是第2個子課題的基礎，它所獲得的有關溫度的數據可以為第2個子課題的進一步研究提供參考。下面是有關兩個子課題的一些具體建議。子課題一 探究不同溫度對加酶洗衣粉洗滌效果的影響1.變量的

56、分析和控制閱讀課本資料一、資料二，結合已有的生活經驗可以知道，影響加酶洗衣粉洗滌效果的因素有水溫、水量、水質、洗衣粉的用量，衣物的質料、大小及浸泡時間和洗滌的時間等。在這些因素中，水溫是我們要研究的對象，而其他因素應在實驗中保持不變。選擇什么樣的水溫進行實驗最符合實際情況呢？這就需要實驗者根據當地一年中的實際氣溫變化來確定水溫，這既是確定實驗變量的基本原則，也可以引導學生將課堂學習與現實生活相聯(lián)系。通常情況下，冬季、春季、秋季和夏季可分別選取5 、15 、25 和35 的水溫，因為這4個水溫是比較符合實際情況的，對現實也有指導意義。教師可以引導學生通過實驗分析：“在自然條件下，什么季節(jié)適合使用

57、加酶洗衣粉”，“在什么樣的水溫下不適合使用加酶洗衣粉”，等等。第二個問題是洗滌方式和材料的選擇。在洗滌方式中有機洗和手洗兩種方式，應考慮其中哪一種比較科學？哪一種更有利于控制變量？再有，洗衣機又可以分為半自動和全自動兩種，相比之下，采用全自動洗衣機比較好，并且應該盡量使用同一型號小容量的洗衣機，其機械攪拌作用相同。關于洗滌材料的選擇也有一些講究。用衣物作實驗材料并不理想，這是因為作為實驗材料的衣物，其大小、顏色、潔凈程度等應該完全一致，而這并不容易做到；此外，人為地在衣物上增加污物，如血漬、油漬等，也令人難以接受。因此，選用布料作為實驗材料比較可行。在作對照實驗時，可以控制布料的大小、顏色以及

58、污物的量，使其相同；同時，也便于洗滌效果的比較。第三個問題是水量、水質和洗衣粉用量的問題。水的用量和布料的大小是成正比的。做實驗用的布料不易過大，水量不易過多，但應該讓布料充分浸泡在水中。水量和洗衣粉的用量可以參考表4-1。實驗時可根據表中的數據換算出實際用量。如果在實驗中使用手洗的方法，如課本中圖4-4所示，使用1 000 mL的燒杯作為容器，可以用500 mL的水，洗衣粉的用量可以用1 g或1.5 g。4-1 水量和洗衣粉用量的參考表洗滌方式機洗手洗水量0.5 L0.5 L洗衣粉量0.5 g1 g或1.5 g其他相關問題簡述如下。實驗中可以用滴管控制污物的量，待污物干燥后再進行實驗；布料應

59、放在洗衣粉溶液中浸泡相同的時間；采用玻璃棒或筷子攪拌的方式模擬洗衣過程；模擬攪拌的時間、次數和力量應基本相同。2.實驗方案的設計實驗材料：添加了復合酶的洗衣粉，大小相同的白棉布4塊（在上面分別滴加4滴同種的植物油，放置至干燥）。水溫、水質及水量：水溫的溫度梯度為5 、15 、25 和35 （其中5 可以通過冰箱冷藏室來控制，其他溫度可以通過水浴控制）；水質為自來水；水量為500 mL。實驗儀器：1 000 mL的燒杯、玻璃棒等。子課題二不同種類的洗衣粉對同一污漬或不同污漬洗滌效果的比較比較子課題一與子課題二：在子課題一中，水溫是變量，其他因素在實驗中保持不變；而在子課題二中，水溫則應保持不變。

60、在實施子課題二時，通常應采用當地的常溫，如果是冬季水溫過低，就應采用水浴的方法，使溫度達到25 35 。市場中的洗衣粉有多種類型，應選擇不同種類的加酶洗衣粉和普通洗衣粉。污物的選擇也應該多樣化，只有這樣才具有實踐指導意義。表4-2的選擇供參考，表中的“”號表示可以進行實驗。此外，學生也可以針對污漬相同、布料（如化纖或棉布）的不同情況，探究不同種類洗衣粉的洗滌效果。表4-2不同種類的洗衣粉對同一污漬或不同污漬洗滌效果的列表比較污染物蛋白酶洗衣粉復合酶洗衣粉普通洗衣粉油漬 血漬奶漬果汁漬六、課題成果評價本課題的評價可以分為三個方面：一是設計的實驗方案是否思路清晰、科學性和操作性強；二是實驗報告是否

61、全面，是否涵蓋了本課題所要求達到的目標；三是能否根據自己的探究成果，結合生活中的實際情況，設計一份宣傳板報或有關加酶洗衣粉的使用說明材料，供家人或本校的教職員工參考。學生完成課題后，應該得出以下三方面的結論。1加酶洗衣粉與普通洗衣粉洗滌效果的比較分析。2各種不同品牌的加酶洗衣粉對油漬、血漬和奶漬等污物的不同的洗滌效果分析。3使用加酶洗衣粉時應注意的一些事項。七、答案和提示（一）旁欄思考題1查閱資料，看看普通洗衣粉中包含哪些化學成分？提示：普通洗衣粉中通常包含有：表面活性劑、水軟化劑、堿劑、漂白劑等成分，有的洗衣粉中還含有增白劑、香精和色素，以及填充劑等。2在本課題中你打算使用什么方法和標準判斷

62、洗滌效果？提示：可在洗滌后比較污物的殘留狀況，如：已消失、顏色變淺、面積縮小等，最好能進行定量的比較。（二）練習1.答：列表比較如下。普通洗衣粉加酶洗衣粉相同點表面活性劑可以產生泡沫，可以將油脂分子分散開；水軟化劑可以分散污垢；等等。不同點酶可以將大分子有機物分解為小分子有機物，小分子有機物易于溶于水，從而與纖維分開。2.答：不合適。因為絲綢的主要成分是蛋白質，它會被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解，損壞衣物。八、參考資料1家用洗衣粉的成分：家用洗衣粉和其他各種家用洗滌劑的成分基本相同，主要含有表面活性劑、水軟化劑、堿劑、漂白劑和香精等成分。2加酶洗衣粉加酶洗衣粉就是在合成洗衣粉中，加入0.20.5的

63、酶制劑制成的。在洗衣粉中添加的酶的種類很多，如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纖維素酶等。我國在洗衣粉中添加的酶最主要的是堿性蛋白酶。這種酶能耐堿性條件，而且耐貯存，對皮膚、衣物沒有刺激和損傷作用。堿性蛋白酶能使蛋白質水解成可溶于水的多肽和氨基酸。衣物上附著的血漬、汗?jié)n、奶漬、醬油漬等污物，都會在堿性蛋白酶的作用下，結構松弛、膨脹解體，稍加搓洗，污跡就會從衣物上脫落。使用加酶洗衣粉時必須注意以下幾點：（1）堿性蛋白酶能使蛋白質水解，因此，蛋白質類纖維（羊毛、蠶絲等）織物就不能用加酶洗衣粉來洗滌，以免使纖維受到破壞；（2）使用加酶洗衣粉時，必須注意洗滌用水的溫度。堿性蛋白酶在35 50 時活性最強，在低溫下或70 以上就會失效；（3）加酶洗衣粉也不宜長期存放，存放時間過長會導致酶活力損失；（4）加酶洗衣粉不宜與三聚磷酸鹽共存，否則酶的活性將會喪失；（5）添加了